Un strat invizibil de câțiva nanometri transferă căldura de 5,5 ori mai eficient
Cercetătorii coreeni au transformat niște "defecte" microscopice dintr-un polimer în avantaj: apa se condensează și se scurge de 5,5 ori mai repede pe suprafața tratată, ceea ce ar putea reduce consumul de energie al centralelor electrice, desalinizării și răcirii electronicelor.
O echipă de la KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology), condusă de profesorii Youngsuk Nam și Sung Gap Im, a dezvoltat un strat polimeric ultrasubțire care crește performanța transferului de căldură prin condensare de până la 5,5 ori față de suprafețele convenționale de cupru. Testat pe tuburi de cupru reale, coeficientul maxim de transfer de căldură măsurat a fost de aproximativ 88 kW pe metru pătrat la fiecare grad Kelvin.
Cum funcționează
Ideea de plecare e neobișnuită: agregate polimerice microscopice, considerate până acum simple defecte de fabricație, devin în noul design puncte utile unde picăturile de apă încep să se formeze. Un tratament termic aplicat ulterior slăbește forța care ține picăturile lipite de suprafață, astfel încât acestea se desprind repede, lăsând loc liber pentru condensare nouă. Ciclul se repetă continuu, expunând mereu zone proaspete. Comparativ cu straturile hidrofobe standard folosite azi în industrie, noua suprafață a performat cu peste 50% mai bine, iar filmele polimerice mai subțiri au produs de trei ori mai multe picături.
Ce urmează
Rezultatele, publicate în Nature Communications pe 16 iulie, au fost obținute în condiții gândite să se apropie de aplicațiile industriale reale. Domeniile vizate sunt centralele electrice și schimbătoarele de căldură industriale, instalațiile de desalinizare și colectare a apei, precum și răcirea echipamentelor electronice, unde eficiența condensării influențează direct consumul de energie.
Articolul sursă nu menționează explicit limitări sau costuri de producție la scară largă, iar trecerea de la tuburile de test la instalații industriale complete rămâne următorul pas de verificat.
Sursă: ScienceDaily